Az Agrobacterium tumefaciens egy fitopatogén baktérium, amely a Rhizobiales rendbe tartozik. Ennek a baktériumnak a legfontosabb jellemzője, hogy DNS-ének egy részét bevezeti növényi sejtekbe, és ezeket rövid idő alatt a normál sejtekből a tumorsejtekké alakítja, ezáltal a korona epejét okozva.
Ez a baktérium egy gram-negatív baktérium, amely fehéres vagy sárgás kolóniákat alkot, és nyálkahártyás poliszacharidot termel a táptalajban szénhidrátokkal. A peritrichous flagella kiszorítja, a talajban él és sebekkel fertőzi a növényi sejteket.
Az Agrobacterium tumefaciens sejtek megkezdik a gyökér megfertőzésében. Forrás: AG Matthysse, KV Holmes, RHG Gurlitz
Az Agrobacterium gazdasejtjeiben okozott tünetek nem a kórokozó fajok, hanem a plazmid (kör alakú DNS-fragmentum) típusának tudhatók be. Ennek megfelelően a Ti-plazmidokat tartalmazó baktériumok olyan tumor induktorok, amelyek korona epeket termelnek, és a Ri plazmidokat tartalmazó baktériumok indukálják a szőrös gyökerek kialakulását.
Ez a baktériumfaj, valamint bizonyos vírusok, mint genetikai anyag vektorok, amelyek átalakítják a növényfajokat, nyitott egy korszakot a nagy termőképességű transzgenikus növények termesztésében. Ezen túlmenően az Agrobacterium tumefaciens által termelt koronaepek vizsgálata az in vitro növényi szövettenyészetek alkalmazásának fontos részét képezte.
Jelenleg a biotechnológusok ezt a baktériumot más organizmusok, például rovarok átalakítására is használják, és gének átvitelére rokon és nem rokon növények között.
Faj: Rhizobium radiobacter (Beijerinck és van Delden, 1902) Young és társai, 2001 (érvényes név)
Néhány szinonimája az Agrobacterium radiobacter (Beijerinck és van Delden, 1902) Conn, 1942, és az Agrobacterium tumefaciens (Smith és Townsend, 1907) Conn, 1942.
Morfológia
Az Agrobacterium tumefaciens egy baktérium alakú baktérium, amely szétszórt oldalirányú gömböket tartalmaz, és fehér, néha sárgás kolóniákban nő a kultúrában.
A baktérium bakteriális alakja azt jelzi, hogy megjelenése rúd alakú. Az A. tumefaciens mérete 0,8 μm, 1,5-3 μm széles.
A Rhizobiaceae család baktériumai gram-negatív baktériumok, amelyek 1-6 flagella között vannak jelen. Pontosabban, az A. tumefaciens 1 vagy 4 peritrichous gömbön halad át. Egyetlen flagellum esetén oldalirányú és nem poláris.
A tápközegben történő növekedése szempontjából, ha a tápközeg szénhidrátforrást tartalmaz, a baktérium bőséges poliszacharid típusú nyálkahártyát hoz létre, hasonló ahhoz, amelyet rokonai, a rizóbiás baktériumok termelnek. A telepek általában sima kinézetűek.
betegségek
Koronás epe
Ezt a betegséget több mint száz fertőzött növényben termelik, ahol epe vagy daganat alakul ki olyan struktúrákban, mint gyökerek, levélnyél és szár.
A daganatok akkor alakulnak ki, amikor a baktériumok újonnan létrehozott sebekbe kerülnek egy fogékony gazdaszervezetre.
Amint a baktériumok felismerik a sebet és fordítva, a hozzá legközelebbi sejtek elkezdenek osztódni. Az Agrobacterium kötődik gazdasejtjeinek sejtfalához, de nem támad meg a sejteket.
Az Agrobacterium tumefaciens által termelt koronaecse bizonyos ponton okozhatja a szár leesését. Forrás: jacilluch
Két vagy három nappal a fertőzés után kondicionálás következik be a növényi sejtekben, amelyek érzékenyvé teszik a baktérium plazmid, Ti Ti DNS néven ismert DNS fragmentumával szemben, mivel ez egy olyan szekvencia, amely tumorokat indukál.
A baktérium-DNS ezen fragmense integrálódik a gazda növényi sejt nukleáris DNS-ével és indukálja a növényi sejtek átalakulását normál sejtekből tumorsejtekké.
Később a transzformált sejtek ellenőrizetlenül osztódnak és növekednek a baktériumtól és a növénytől függetlenül.
A szárban vagy a növények gyökerében képződött epe azt okozza, hogy a xilém közelében vagy annak körül elhelyezkedő hosszúkás sejtek nyomást gyakorolnak a xylem edényekre, amelyek összenyomódnak és eltolódnak, és így a szállítás kevésbé hatékony. a víz a növény belsejében.
A betegség kezdetén a daganatok szinte gömb alakúak, fehérek és lágy textúrájúak. Először összetéveszthetők a seb kallus termékével. A szövetek ekkor elsötétülnek a perifériás sejthalál és rothadás miatt.
Egyes daganatok fás, és mások is szivacsosak lehetnek. Mérete akár 30 cm lehet.
Szőrös gyökér
Az Agrobacterium tumefaciens faj és a relatív Agrobacterium rhizogenes által termelt betegség. Mindkettő jelen van a Ri plazmidoknak, és indukálja a szőrös gyökerek kialakulását gazdaszervezetükben, ami egy nagyon különleges fenotípust mutat a fertőzött növények gyökerében.
A gyökerek bőségesen fejlődnek, és úgy néznek ki, mint a haj vagy sok szőrt tartalmazó gyökér. Ez akkor fordul elő, amikor a baktérium-DNS integrálódik a növényi DNS-be, és stimulálódik az indol-ecetsav szintézise, amely elősegíti a normál gyökerekről a szőrös gyökerekre történő megkülönböztetést.
Biológiai kontroll
Az Agrobacterium tumefaciens által okozott koronya epe biológiailag vezérelhető ugyanabba a nemzetségbe tartozó baktériumban (Agrobacterium radiobacter), amely nem patogén.
Ennek a biokontrollnak az elvégzéséhez a magokat, a palántákat és a növényi dugványokat az A. radiobacter K84 törzsének szuszpenziójával kezelik, köszönhetően az 84-es agrocin nevű bakteriócin előállításának, amely antibiotikumként működik a vele taxonómiai szempontból rokon baktériumok ellen.
Ez az anyag szelektíven gátolja a nem patogén baktériumokkal impregnált növényi szövetek felületét elérő fitopatogén baktériumokat. Ismert azonban, hogy számos országban vannak A. tumefaciens törzsek, amelyek rezisztensek az agrokininnal szemben 84.
Kémiai ellenőrzés
Az A. tumefaciens fertőzésre hajlamos cseresznye esetében általában megelőzően diklonnal (diklór-naftokinon) kezelik.
Az Agrobacterium tumefaciensből származó Ti plazmid egy baktérium-DNS-fragmentum, amely hasznos a géntechnikában. Forrás: Ti plazmid.svg: Többszörös származékos munka: Miguelferig
Irodalom
- Ruggiero, MA, Gordon, DP, Orrell, TM, Bailly, N., Bourgoin, T., Brusca, RC, et al. 2015. Az összes élő szervezet magasabb szintű besorolása. PLOS ONE 10 (4): e0119248.
- Agrios, GN 2005. Növénypatológia. 5 -én ed. Elsevier Academic Press. Amerikai egyesült államok. 922 o.
- Az élet katalógusa: 2019-es éves ellenőrzőlista. A fajra vonatkozó részletek: Rhizobium radiobacter (Beijerinck és van Delden, 1902) Young és munkatársai, 2001. Készült: catalogueoflife.org
- Echeverrigaray, S. 1995. A Nicotiana tabacum L. peroxidáz és polipeptid profiljainak változása Agrobacterium rhizogenes-sel transzformálva. Rural Science, Santa Maria 25 (2): 229-232.
- De la Isla, L. Fitopatológia. 1994. Phytopathology. Posztgraduális Főiskola, UTEHA Noriega Editores. 384 p.